基于人工智能的“垃圾分类循环系统”设计

原杰文 储蕾芳

摘要：中国的垃圾屯积量高达60亿吨，几乎所有城市的三分之二都被垃圾包围。垃圾的生产速度和总量还在不断增长，完善的垃圾分类体系、设施和法律成为国家大事。智能垃圾循环系统应用了人工智能图像识别技术、物联网、内部机械手臂及管道运输的方式，将湿垃圾就地处理高效循环，减少干垃圾二次分类，打造出一站式垃圾分类及循环系统。极大地提高了垃圾回收循环利用率。该体系改善垃圾投放现状，使不同种类垃圾的回收及利用简化。

关键词：垃圾分类;人工智能;循环再生;物联网;回收

中图分类号：TB47      文献标识码：A

文章编号：1003-0069（2020）10-0071-03

Abstract：China has6billion tons of garbage，almost two-thirds of all cities are surrounded by garbage.The production speed and total amount of garbage are still growing.A perfect garbage classi?cation system，facilities and laws have become a national event.The intelligent garbage recycling system applies the artificial intelligence image recognition technology，Internet of things，internal robot armand pipeline transportation mode to effectively recycle the wet garbage in place，reduce the secondary classi?cation of dry garbage，and create a one-stop garbageclassification and recycling system.The recycling rate of garbage was greatly improved.The system can improve the current situation of garbage disposal and simplify the recovery and utilization of different kinds of garbage.

Keywords：Garbage classi?cation Arti?cial intelligence Recycling The Internet ofthings Recycling

一、城市垃圾现状

随着中国城镇化进程的加快，所产生的垃圾成倍增长。据统计，全国垃圾产量以每年8%到10%的速度增长。可以说，现在的居民是居住在“垃圾堆”中的，这种现象被称之为“垃圾围城”。推行垃圾分类政策，提高人民的垃圾分类意识，是关系到人们生活环境的大事，垃圾是否能做到减量化、资源化、无害化处理是关系到可持续发展的大事。针对这一状况，中国从2019年6月25日起，为垃圾分类制度制定了法律，上海市成为强制性垃圾分类第一试点城市。经过半年，上海市垃圾分类成果有目共睹，现已辐射到杭州、西安、深圳等地。

二、国内外垃圾分类案例分析

（一）以上海市张江智慧岛为例的垃圾分类

在8月中旬，上海市张江镇人工智慧岛上投入了一款AI智能识别垃圾桶，如图1所示。智能垃圾桶使用太阳能电池板供电或独立供电，可辨认约95%的不同种类的垃圾，减轻了人工垃圾分类的负担。张江区的人工智能垃圾桶通过摄像头拍摄垃圾实物照片，然后上传到云端，由云端对垃圾照片进行分析并分类，再从云端反馈识别结果，从而达到分类的效果。经实地调查显示，垃圾正确识别率为95%。这款AI智能垃圾箱也存在一些弊端，它的垃圾箱内没有抓手，只有一个v形托盘。当系统识别到垃圾种类的时候，v型托盘会向垃圾所对应的箱倾倒倒出垃圾，所以该垃圾桶只能进行单个垃圾的投放与识别。并且，垃圾箱投放口较小，无法放入体积略大的垃圾。

（二）以日本为例的垃圾分类

二十世纪七十年代左右，日本制定了系统的垃圾分类回收政策，几十年后的今天，日本现已经成为世界上垃圾分类的佼佼者。日本将垃圾分为八大类十大项。与此同时，施行严格的垃圾回收制度。并且每个区域都会根据自己区域的不同情况制定不同的垃圾分类对照表，以此作为居民垃圾分类的依据。

在日本，严格按照规定的时间回收垃圾。垃圾有专门的收集日，一类垃圾只能在一天进行回收，一旦错过了指定回收时间，那么就只能等到下一次才能再扔垃圾。日本严苛的制度为日本带来了巨大的效益，免去了人工垃圾挑拣消耗的人力和物力以及财力，也從公众的根本意识上扭转了垃圾分类意识。但是，这样做也有十分不人性化的一面，即过于严格的时间把控，会让市民扔垃圾十分不便利。

三、上海市垃圾分类基本情况调研

（一）上海市垃圾分类前后状况对比

在垃圾分类施行了三个多月以来，上海市发生了巨大的变化。笔者调查发现，目前市民都能够精准地进行垃圾投放。长宁区、崇明区、松江区等几个区，总体湿垃圾清运量比实施前增加了25%，可回收物增加了25%，干垃圾下降了11%。上海市真正向广大市民及全国人民交出了优异的“成绩单”。但是，走访发现，垃圾分类状况虽整体有所改善，但是部分市民给出了意见与建议。

市民在投放垃圾时产生的问题使垃圾分类方式不完善的问题显现了出来，其中较多的问题就是有关于湿垃圾怎样投放的问题。由于湿垃圾的的特殊性，需要有容器携带，但大部分容器为可回收垃圾，这就产生了投放湿垃圾时是否要破袋的问题，如果破袋，肮脏的湿垃圾就极容易流在手上，不破袋就不是严格的垃圾分类、垃圾分类是否存在容错率、如何从根本上解决垃圾分类较差的问题、如何解决因垃圾分类导致的人工劳动量急剧增加的问题。这些问题能否解决是垃圾分类是否可以顺利推行的一个重要关键点。